Zrozumienie testów uderzeniowych
Definicja: Czym jest test uderzeniowy?
Test uderzeniowy (nazywane również badaniem udarnościowym lub badaniem młotkowym) jest prostą techniką eksperymentalną służącą do identyfikacji częstotliwości naturalne oraz tłumienie charakterystyki konstrukcji lub maszyn poprzez uderzanie ich młotem (z przyrządami lub bez) i mierzenie powstałej różnicy swobodne wibracje odpowiedź z akcelerometry. Uderzenie wzbudza wszystkie tryby strukturalne jednocześnie i Analiza FFT odpowiedzi ujawnia naturalne częstotliwości jako szczyty w widmo częstotliwości.
Testowanie uderzeniowe jest najbardziej praktyczną metodą w terenie testowanie modalne Ponieważ wymaga jedynie młotka i analizatora drgań – bez drogich wibratorów i skomplikowanej konfiguracji. Jest szeroko stosowany do rozwiązywania problemów. rezonans problemy, weryfikacja rezonanse strukturalne, i potwierdzając, że częstotliwości robocze są odpowiednio oddzielone od częstotliwości naturalnych.
Wymagany sprzęt
Młot udarowy
Młot z instrumentami (preferowany)
- Przetwornik siły w głowicy młotka mierzy siłę uderzenia
- Umożliwia funkcja przejścia obliczenia (odpowiedź/siła)
- Wyniki ilościowe
- Koszt: $500-3000
Nieinstrumentowany (prosty)
- Zwykły młotek, gumowy młotek, a nawet uderzenie ręką
- Mierzono tylko reakcję (nie siłę)
- Jakościowa identyfikacja częstotliwości
- Odpowiednie do wielu zastosowań terenowych
- Bezpłatne lub tanie
Pomiar odpowiedzi
- Akcelerometr w punkcie odpowiedzi
- Podłączony do analizatora drgań lub systemu akwizycji danych
- Wymagana możliwość analizy FFT
Analiza
- FFT sygnału odpowiedzi
- Szczyty = częstotliwości naturalne
- Szerokość szczytu = wskaźnik tłumienia
Procedura testowa
Podstawowy test uderzeniowy
- Podłącz akcelerometr: W punkcie pomiaru odpowiedzi
- Konfiguracja analizatora: Tryb FFT, odpowiedni zakres częstotliwości
- Struktura strajku: Mocne uderzenie młotkiem
- Przechwyć odpowiedź: Rejestr wibracji
- Powtarzać: Wiele oddziaływań do uśredniania (typowo 3–10)
- Analizować: FFT pokazuje szczyty częstotliwości naturalnych
Zaawansowane testowanie
- Wiele punktów odpowiedzi do określania kształtu modu
- Młotek z instrumentami do ilościowych funkcji transferowych
- Konsekwencja analiza w celu sprawdzenia jakości danych
- Obliczanie funkcji odpowiedzi częstotliwościowej (FRF)
Aplikacje
Identyfikacja rezonansu
Najczęstsze zastosowanie:
- Określ częstotliwości naturalne struktury
- Porównaj z częstotliwościami roboczymi (1×, 2×, przejście łopatek itd.)
- Określ, czy rezonans powoduje silne wibracje
- Strategie modyfikacji przewodnika
Diagnostyka strukturalna
- Zidentyfikuj słabe lub elastyczne komponenty
- Lokalizować luźny lub popękanych struktur
- Ocena sztywności fundamentu lub mocowania
- Porównanie przed/po w celu walidacji modyfikacji
Testowanie modalne
- Określanie częstotliwości drgań własnych, kształtów modów, tłumienia
- Walidacja modeli elementów skończonych
- Optymalizacja projektu konstrukcyjnego
Interpretacja
Identyfikacja częstotliwości naturalnych
- Szczyty w widmie odpowiedzi na uderzenie = częstotliwości naturalne
- Ostre szczyty = niskie tłumienie (potencjalny problem rezonansu)
- Szerokie piki = wysokie tłumienie (rezonans mniej krytyczny)
- Wiele szczytów = wiele trybów
Ocena ryzyka rezonansu
- Jeżeli częstotliwość własna jest zgodna z częstotliwością roboczą (±20%) → ryzyko rezonansu
- Jeśli dobrze oddzielone (różnica > 30%) → bezpieczne
- Wysokość szczytu wskazuje na potencjał amplifikacji
Oszacowanie tłumienia
- Zmierz szerokość szczytu w połowie maksymalnej wysokości
- Oblicz współczynnik tłumienia z szerokości pasma
- Lub z tempa rozpadu w dziedzinie czasu
Zalety
Prostota
- Wymagany minimalny sprzęt
- Szybka konfiguracja (minuty)
- Do wzbudzenia nie jest potrzebna żadna moc
- Wykonuj gdziekolwiek i kiedykolwiek
Wzbudzenie szerokopasmowe
- Uderzenie wzbudza jednocześnie szeroki zakres częstotliwości
- Wszystkie tryby zidentyfikowane w pojedynczym teście
- Szybsze niż metody sinusoidalne
Praktyczność terenowa
- Brak konieczności transportu dużego sprzętu
- Prace na zainstalowanych maszynach
- Wystarczająco szybki do rutynowego rozwiązywania problemów
Ograniczenia
Powtarzalność
- Siła uderzenia różni się w zależności od uderzenia
- Uśrednianie wielu oddziaływań pomaga
- Młotek z instrumentami zapewnia stałą siłę
Widmo siły
- Spektrum udarności zależy od masy młotka i twardości końcówki
- Miękka końcówka: więcej treści o niskiej częstotliwości
- Wskazówka: więcej treści o wysokiej częstotliwości
- Może nie wzbudzać wszystkich częstotliwości w równym stopniu
Niski poziom siły
- Nie można przeprowadzać testów w warunkach dużego obciążenia
- Nieliniowości mogą nie być wzbudzane
- Nie nadaje się do testowania reakcji na wysokim poziomie
Testy uderzeniowe to prosta, a zarazem skuteczna technika identyfikacji częstotliwości drgań własnych i rezonansów strukturalnych przy użyciu jedynie młotka i analizatora drgań. Jej praktyczność w terenie sprawia, że jest to niezbędne narzędzie do rozwiązywania problemów, diagnozowania problemów z rezonansem, weryfikacji modyfikacji konstrukcyjnych i przeprowadzania szybkich pomiarów modalnych bez konieczności stosowania specjalistycznego sprzętu pomiarowego.
EN 
AR 
AZ 
BG 
ZH 
HR 
CS 
DA 
NL 
ET 
FI 
FR 
DE 
KA 
EL 
HE 
HI 
HU 
ID 
IT 
JA 
KO 
LV 
LT 
MS 
NB 
FA 
PL 
PT_BR 
PT 
RO 
SR 
SK 
SL 
ES 
SV 
TH 
TR 
UR 
UK 
VI 